Vermittlungstechnik / Switching Technology

Die Vermittlungstechnik hat die Aufgabe in einem Kommunikationssystem einen Übertragungsweg zwischen zwei beliebigen Teilnehmern herzustellen. Mit Vermittlung ist gemeint, dass ein Übertragungsweg zwischen Sender und Empfänger in einem Kommunikationsnetzwerk vermittelt wird.

Unabhängig von der Art der Vermittlung, ist bei allen Vermittlungssysteme die Adressierung, die eindeutige Identifikation aller Teilnehmer, ein wesentlicher Bestandteil. Nur so ist es möglich, dass die Informationen an den richtigen Empfänger gelangen. "An den richtigen Empfänger" bedeutet aber auch, dass die Informationen nicht "an den falschen Empfänger" gelangen dürfen.

Einteilung der Vermittlungssysteme

Es gibt mehrere Möglichkeiten die verschiedenen Vermittlungssysteme einzuteilen. Es gibt zum einen physikalische und elektronische Einteilungsmöglichkeiten, und auch prinzipbedingte Einteilungsmöglichkeiten.

  • Zentrale Vermittlungtechnik
  • Dezentrale Vermittlungtechnik
  • Leitungsvermittlung
  • Paketvermittlung
  • Analoge Vermittlungstechnik
  • Digitale Vermittlungstechnik
  • Handbediente Vermittlungstechnik
  • Automatische Vermittlungstechnik
  • Öffentliche Vermittlungstechnik
  • Private Vermittlungstechnik

Üblicherweise unterscheidet man zwischen Leitungsvermittlung (circuit switching) und Speichervermittlung bzw. Paketvermittlung (store and forward).

Leitungsvermittlung (circuit switching)

Leitungsvermittlung

Die Leitungsvermittlung stellt zwischen zwei oder mehr Teilnehmern einen Übertragungskanal über mehrere Vermittlungsstellen für die Dauer der Übertragung her. Das kann eine physikalische Verbindung oder eine gemultiplexte Verbindung sein. Der Dienst bzw. die Anwendung fordert hierzu vom Vermittlungssystem eine Leitung bzw. Verbindung an und übergibt die Zieladresse. Das Vermittlungssystem stellt dann die Verbindung her. Das Vermittlungssystem garantiert während der Dauer der Verbindung einen ständigen Kontakt und eine feste Bandbreite.

Die Leitungsvermittlung eignet sich in der Regel für zeitkritische Anwendungen bzw. der Übertragung von Daten in Echtzeit.

Das klassische Telefonnetz basiert auf der Leitungsvermittlung. Jedes Telefongespräch wird auf einer geschalteten Leitung zwischen zwei Teilnehmer übertragen. Das Telefonnetz wurde hauptsächlich für die Übertragung von Telefongesprächen entwickelt. Im Lauf der Zeit wurde die Übertragung von Daten immer wichtiger und die Verfügbarkeit des Telefonnetzes immer öfter dafür "missbraucht".

Heute arbeiten fast alle Kommunikationsnetze auf Basis der Paketvermittlung.

Paketvermittlung / Speichervermittlung (store and forward)

Paketvermittlung

Bei der Paketvermittlung bzw. Speichervermittlung werden die Daten oder Informationen in Pakete aufgeteilt. Der Dienst bzw. die Anwendung übergibt die einzelnen Pakete an das Kommunikationssystem und versieht sie mit der Zieladresse und weiteren Vermittlungsinformationen. Das Kommunikationssystem vermittelt die Datenpakete vom Sender zum Empfänger. Die Pakete können dabei unterschiedliche Wege zu ihrem Ziel nehmen. Beim Empfänger werden die Datenpakete dann wieder zusammengesetzt.
Eine Besonderheit der Paketvermittlung ist, die Speicherung der Daten in der Vermittlungsstelle, bis eine Weiterleitung möglich ist oder eine Anforderung der Daten ausgelöst wird.

Die Paketvermittlung stellt virtuelle Verbindungen her, die unter teilweise langen und schwankenden Verzögerungszeiten leiden. Aufgrund der unterschiedlichen Wege durch das Kommunikationsnetz lässt sich eine gleichbleibende Dienstegüte nicht immer garantieren. Dafür sind bei Bedarf hohe Bandbreiten möglich.

Die Paketvermittlung eignet sich für zeitunkritische Übertragungen.

In der Netzwerktechnik hat sich von Anfang an ein paketvermittelnde Vermittlungstechnik (Ethernet/TCP/IP) durchgesetzt. In der klassischen Kommunikationstechnik wurde die leitungsvermittelnde Vermittlungstechnik durch die paketvermittelnde Vermittlungstechnik auf Basis von TCP/IP verdrängt. Das bringt erhebliche Vereinfachungen in der Netzinfrastruktur.

Leitungsvermittlung oder Paketvermittlung?

Der Hauptunterschied zwischen den Vermittlungstechniken besteht darin, dass die Leitungsvermittlung eine feste Bandbreite oder Übertragungsgeschwindigkeit garantieren kann, während bei der Paketvermittlung die Bandbreite bedarfsorientiert angefordert wird.
Wegen der steigenden Bedeutung bei der Übertragung von Daten und den damit verbundenen Bandbreitenbedarf, ist es nicht effizient jedem Netzteilnehmer jederzeit die gleiche Geschwindigkeit und Verfügbarkeit des Netzes zu garantieren. Aus diesem Grund setzt man generell auf Paketvermittlung und versucht eine möglichst hohe Bandbreite bereitzustellen.

Übersicht: Vermittlungstechnik

elektromechanisch
  • schrittweise
  • "Crossbar"
elektrisch
  • analog
  • digital
optisch
  • Raumvielfach (RV)
  • Zeitvielfach (ZV)
  • Wellenlängenvielfach/Frequenzvielfach (WV)
Leitungsvermittlung
  • Raumvielfach (RV)
    • asynchrones Raumvielfach (ARV)
    • synchrones Raumvielfach (SRV)
  • Zeitvielfach (ZV)
    • synchrones Zeitvielfach (ISDN)
    • ATM/B-ISDN
Paketvermittlung
  • X.25
  • TCP/IP
  • Fast Packet Switching (FPS)
    • Frame Relay
    • Cell Relay

Vermittlungssysteme

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